CN112944601B - 一种空调内机的功率确定装置、方法和空调 - Google Patents

一种空调内机的功率确定装置、方法和空调 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调内机的功率确定装置、方法和空调，该装置包括：检测单元，检测空调内机的强电控制部分是否有负载接入；控制单元，在空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合空调内机的其它部分的功率，以根据负载的功率和其它部分的功率，利用累加的方式确定空调内机的总功率；在空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。该方案，通过根据空调内机是否接有强电负载，而分情况计算空调内机的功率，使得对空调内机的功率计算更加准确。

Description

一种空调内机的功率确定装置、方法和空调
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调内机的功率确定装置、方法和空调，尤其涉及一种利用负载检测功能来提升电量估算精确度的装置、方法和空调。
背景技术
对多联空调系统而言，单台内机的功率，主要包括风机功率、辅热功率、水泵功率和电子膨胀阀的功率等负载功率，而普通内机主板无法判断开环控制的选配强电负载(如水泵和辅热负载等)实际是否接入，如果采用累加功率的方法计算总功率时，默认将负载的功率计算在内，会导致电量计算不准确。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种空调内机的功率确定装置、方法和空调，以解决空调内机的主板无法判断开环控制的选配强电负载实际是否接入，直接采用累加功率的方法计算空调内机的总功率，会将选配强电负载功率计算在内，若空调内机未接入选配强电负载时则存在空调内机的功率计算不准确的问题，达到通过根据空调内机是否接有强电负载，而分情况计算空调内机的功率，使得对空调内机的功率计算更加准确的效果。
本发明提供一种空调内机的功率确定装置，包括：检测单元和控制单元；其中，所述检测单元，被配置为检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果；所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入；所述控制单元，被配置为在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。
在一些实施方式中，所述空调内机的强电控制部分中的控制开关，包括：继电器；所述检测单元，包括：限流模块和开关模块；所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块，设置在第一直流电源与所述控制单元之间；所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，包括：若第一直流电源能够通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述开关模块输出第一电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入；若第一直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述开关模块输出第二电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
在一些实施方式中，所述开关模块，包括：开关管、上拉模块和下拉模块；其中，第一直流电源经所述继电器的线圈和所述限流模块后，连接至所述开关管的控制端；所述开关管的输出端经所述上拉模块后连接至第二直流电源，所述开关管的输出端还连接至所述控制单元；所述下拉模块连接在所述开关管的控制端和接地端之间。
在一些实施方式中，所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，具体包括：在所述空调内机的主板上电后的第一设定时长内，若连续第二设定时长检测到所述开关模块输出第一电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入；否则，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
在一些实施方式中，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一；所述控制单元，确定接入的负载的功率，包括：在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率；在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
在一些实施方式中，其中，所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一；所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
在一些实施方式中，还包括：所述空调内机的数量为一个以上；一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机的控制单元，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：以上所述的空调内机的功率确定装置。
与上述空调相匹配，本发明再一方面提供一种空调内机的功率确定方法，包括：检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果；所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入；在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。
在一些实施方式中，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一；确定接入的负载的功率，包括：在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率；在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
在一些实施方式中，其中，所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一；所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
在一些实施方式中，还包括：所述空调内机的数量为一个以上；一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
由此，本发明的方案，通过设置弱电检测部分，通过弱电检测部分检测空调内机是否接有强电负载，在空调内机接有强电负载的情况下，计算强电负载的功率，进而结合强电负载的功率计算空调内机的总功率，以根据空调内机的总功率计算空调内机的耗电情况，通过根据空调内机是否接有强电负载，而分情况用累加功率的方式计算空调内机的功率及耗电情况，能够减小成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调内机的功率确定装置的一实施例的结构示意图；
图2为开环负载控制检测单元的一实施例的结构示意图；
图3为开环负载控制检测单元的一实施例的整体运行流程示意图；
图4为空调的内机功率的构成方式示意图；
图5为本发明的空调内机的功率确定方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种空调内机的功率确定装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空调内机的功率确定装置可以包括：检测单元(如弱电检测部分)和控制单元(如内机主板的CPU或MCU)。
其中，所述检测单元，被配置为检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果。所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
在一些实施方式中，所述空调内机的强电控制部分中的控制开关，包括：继电器(如继电器K1)。
其中，所述检测单元，包括：限流模块(如限流电阻R2)和开关模块。所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块，设置在第一直流电源与所述控制单元之间。
所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，包括以下任一种检测情形：
第一种检测情形：若第一直流电源能够通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述开关模块输出第一电平信号(如低电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入。即，在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，直流电源通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述控制单元检测到第一电平信号(如低电平)。
第二种检测情形：若第一直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述开关模块输出第二电平信号(如稿电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。即，在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述控制单元检测到第二电平信号(如高电平)。
具体地，利用继电器线圈在低电流状态下不显磁性、额定电流显磁性的特点，通过电阻限流，半导体开关器件进行信号电平转换，在附加器件需求最少、要求最低的条件下，实现开环强电负载的弱电检测与控制。这样，相对于对强电负载进行直接检测，通过弱电检测，可实现更安全、低偿高效的开环强电负载检测。同时提高计算内机功率的准确性。从而，能够解决空调内机主板无法判断开环控制的选配强电负载(如水泵、辅热负载等)是否接入，采用累加计算功率时无法准确计算内机功率的问题。
在一些实施方式中，所述开关模块，包括：开关管、上拉模块(如上拉电阻R3)和下拉模块(如下拉电阻R4)。
其中，第一直流电源经所述继电器的线圈和所述限流模块后，连接至所述开关管的控制端(如开关管Q2的基极)。所述开关管的输出端(如开关管Q2的集电极)经所述上拉模块后连接至第二直流电源，所述开关管的输出端还连接至所述控制单元。所述下拉模块连接在所述开关管的控制端和接地端(如开关管Q2的发射极)之间。
具体地，当主板有电，当存在对应强电负载，即存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源通过继电器K1的线圈进行采样、限流电阻R2进行限流并与三极管Q2的基极对地形成回路，三极管Q2饱和导通，CPU检测到低电平。而当主板有电，当不存在对应强电负载，即不存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源无法过继电器K1的线圈、限流电阻R2与三极管Q2基极对地形成回路，三极管Q2的基极通过下拉电阻R4下拉到地，三极管Q2截止，上拉电阻R3将三极管Q2的漏极(即三极管Q2的集电极)电压上拉至CPU电源电压，CPU检测到高电平。
在一些实施方式中，所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，具体包括：在所述空调内机的主板上电后的第一设定时长内，若连续第二设定时长检测到所述开关模块输出第一电平信号(如低电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入。否则，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
具体地，当CPU的IO口在上电之后10秒内连续5秒检测到为低电平则认为接入了对应强电负载，否则认为没有接入对应强电负载。
所述控制单元，被配置为在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。
具体地，计算内机各部分功率的方法以及功率计算之前检测电路实时监测空调带载情况，根据不同的情况(如是否带有负载的情况)实时计算单个负载及所有负载的功耗情况，结合主板其他部分的功率，最终得到内机主板的总功率。这样，利用累加功率的方法可节省成本且比较有效地计算内机功率，能够解决利用检测电流电压变化来计算空调功率时需要采用高精度传感器导致成本增加的问题，能够提高功率计算精准度。
在一些实施方式中，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一。所述控制单元，确定接入的负载的功率，包括以下至少一种确定过程：
第一种确定过程：在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率。
在一些实施方式中，所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一。
具体地，主板上电，CPU检测对应负载是否接入，从而获取负载信息，获取的负载信息包括是否带有负载A、以及负载A的功率PA。利用MCU的高速运算，监测负载控制电路(如弱电检测部分)的开断变化，如识别到带有负载，再根据识别到的空调内机机型容量以及获取到的室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率等数据进行算法计算，得出单位时间内的功率。
例如：当容量为2.2～2.8KW时有：P辅热n＝A1+B1*室内温度T室内-C1*入管温度T入管+D1*出管温度T出管+E1*内风机转速N内风机+F1*风速V风-G1*外环境温度T外环-H1*系统高压P系统高压+I1*系统低压P系统低压+J1*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1为计算系数。
当容量为3.2～4.5KW时有：P辅热n＝A2+B2*室内温度T室内-C2*入管温度T入管-D2*出管温度T出管+E2*内风机转速N内风机+F2*风速V风+G2*外环境温度T外环-H2*系统高压P系统高压+I2*系统低压P系统低压+J2*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2为计算系数。等等。
不同容量下计算所需参数及计算公式各有不同，MCU根据读取到的机型容量等信息计算出不同负载的功率。将对应负载信息的功率情况与运行时间T1相乘，得出功耗情况W1。
第二种确定过程：在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
具体地，在控制电路的基础上加上检测电路，MCU(或CPU)通过检测电路监测控制电路的电信号的变化，获取负载信息，动态计算该负载功耗。
在一些实施方式中，所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
具体地，所述空调内机的主板功率和所述风机功率的确定过程，包括：获取所述空调内机的机型、容量、静压和风档，根据所述空调内机的机型、容量、静压和风档，确定所述空调内机的主板功率和风机功率。例如：在空调内机未带有强电负载(如辅热、水泵等)的情况下，确定空调内机的固定功率，如：根据读取的机型、容量、静压和风档，计算得出内机主板及风机功率，传输给线控器、外机等设备。
也就是说，通过获取机组的容量、模式、静压及风档结合实验室中对不同机型的试验数据，计算得出内机主板及电机单位时间内的功率，再将该功率与运行时间T2相乘，得出功耗情况W2。进而，综合所有控制电路的负载功耗，得出空调内机负载总功耗，再根据图4中空调内机功率构成，将负载功率W1和内机主板功率W2相加得出单台空调内机运行过程中的动态功耗W总。
在一些实施方式中，还包括：发送所述空调内机的总功率的过程，具体如下：
所述空调内机的数量为一个以上。一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机的控制单元，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
具体地，内机总功率，包括：内机主板功率、负载功率和电子膨胀阀功率。在检测电路检测到有负载的情况下，负载功率，包括：电加热功率、水泵功率等。综合以上检测方法和功耗计算方式，可有效提升对空调内机功耗计算的精确度，更具参考价值，同时可降低电量计量的成本。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置弱电检测部分，通过弱电检测部分检测空调内机是否接有强电负载，在空调内机接有强电负载的情况下，计算强电负载的功率，进而结合强电负载的功率计算空调内机的总功率，以根据空调内机的总功率计算空调内机的耗电情况，通过根据空调内机是否接有强电负载，而分情况用累加功率的方式计算空调内机的功率及耗电情况，能够减小成本。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调内机的功率确定装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的空调内机的功率确定装置。
相关方案中，计算电量的方法一般采用高精度传感器来检测用电设备如空调内机的供电系统网络中的电流电压的变化，以此来确定用电设备如空调内机的功率及耗电情况。但运用这样的电量计算方式，对传感器的精度要求高，价格比较昂贵，成本高。也就是说，利用传感器检测用电设备如空调内机的电流电压变化，计算空调内机的功率及耗电情况，存在成本高的问题。
采用高精度传感器来检测用电设备的供电系统网络中的电流电压的变化，以此来确定用电设备如空调的功率及耗电情况，对传感器的精度要求高，价格比较昂贵，不利于广泛地应用于多联空调系统。
在一些实施方式中，通过某种方法准确估算空调功耗，实时计算出空调使用电量的做法被称为空调的电量计量功能。本发明的方案，提供一种利用负载检测功能来提升电量估算精确度的方法，即提出一种通过特殊算法检测电路实时监测空调带载情况，来提高功率计算精准度。
具体地，本发明的方案，根据不同的情况(如是否带有负载的情况)实时计算单个负载及所有负载的功耗情况，结合主板其他部分的功率，最终得到内机主板的总功率。这样，利用累加功率的方法可节省成本且比较有效地计算内机功率，能够解决利用检测电流电压变化来计算空调功率时需要采用高精度传感器导致成本增加的问题。
本发明的方案，利用继电器线圈在低电流状态下不显磁性、额定电流显磁性的特点，通过电阻限流，半导体开关器件进行信号电平转换，在附加器件需求最少、要求最低的条件下，实现开环强电负载的弱电检测与控制。这样，相对于对强电负载进行直接检测，通过弱电检测，可实现更安全、低偿高效的开环强电负载检测；同时提高计算内机功率的准确性。从而，能够解决空调内机主板无法判断开环控制的选配强电负载(如水泵、辅热负载等)是否接入，采用累加计算功率时无法准确计算内机功率的问题。
下面结合图2至图3所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图2为开环负载控制检测单元的一实施例的结构示意图。如图2所示，开环负载控制检测单元，包括：二极管D1，电容C1，弱电控制部分，弱电检测部分，强电控制部分，强电负载，CPU和强电电源。弱电控制部分，能够在CPU的控制下向强电控制部分发送控制信号。强电控制部分，能够控制强电负载的通断。弱电检测部分，能够检测强电控制部分是否接有强电负载。弱电控制部分，包括：电阻R1和三极管Q1。弱电检测部分，包括：电阻R2、电阻R3、电阻R4和三极管Q2。强电控制部分，包括：继电器K1和阻容单元RC1。
其中，12V电源连接至二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接至三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极经电阻R1连接至CPU的第一端，三极管Q1的发射极接地。电容C1和二极管D1并联。二极管D1的阳极还连接至继电器K1的线圈的第二端。
12V电源连接至继电器K1的线圈的第一端。阻容单元RC1的第一端，连接至继电器K1的触点的第一端。阻容单元RC1的第二端，连接至强电负载的第二端，还连接至强电电源的第一端。强电负载的第一端，连接至继电器K1的触点的第一端。继电器K1的触点的第二端，连接至强电电源的第二端。
12V电源经电容C1和电阻R2后连接至三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极经电阻R3后连接至3.3V电源或5V电源，三极管Q2的集电极还连接至CPU的第二端。三极管Q2的发射极接地。电阻R4连接在三极管Q2的基极与三极管Q2的发射极之间。
具体地，空调负载需由控制器进行控制，控制器拥有对应负载的控制电路。如图2所示，在控制电路的基础上加上检测电路，MCU(或CPU)通过检测电路监测控制电路的电信号的变化，获取负载信息，动态计算该负载功耗。
图3为开环负载控制检测单元的一实施例的整体运行流程示意图。如图3所示，开环负载控制检测单元的整体运行流程，即一种利用负载检测功能来提升电量估算精确度的方法，包括：
步骤1、上电后，读取机型信息(如机型、容量)，计算所需参数(如环境温度、管温等)。
其中，环境温度、管温是由连接到主板的感温包通过AD采样采集到的。
步骤2、判断是否开机，若开机，则执行步骤3；若未开机，则将固定功率值，传输给线控器、外机等设备。
其中，先执行步骤1再执行步骤2，环境温度和管温都是在一上电之后检测确定。内机的开关机一般会受上位机、线控器和外机等影响；内机根据以上发来的通讯信号，再根据环境温度、管温等因素决定是否运行。
步骤3、检测是否带有强电负载(如辅热、水泵等)，若是，则执行步骤4；否则，根据读取的机型、容量、静压和风档，计算得出内机主板及风机功率，传输给线控器、外机等设备。
具体地，主板上电，CPU检测对应负载是否接入，从而获取负载信息，获取的负载信息包括是否带有负载A、以及负载A的功率PA。详细地，如图2所示，当主板有电，当存在对应强电负载，即存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源通过继电器K1的线圈进行采样、限流电阻R2进行限流并与三极管Q2的基极对地形成回路，三极管Q2饱和导通，CPU检测到低电平；而当不存在对应强电负载，即不存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源无法过继电器K1的线圈、限流电阻R2与三极管Q2基极对地形成回路，三极管Q2的基极通过下拉电阻R4下拉到地，三极管Q2截止，上拉电阻R3将三极管Q2的漏极(即三极管Q2的集电极)电压上拉至CPU电源电压，CPU检测到高电平。当CPU的IO口在上电之后10秒内连续5秒检测到为低电平则认为接入了对应强电负载，否则认为没有接入对应强电负载。
步骤4、在待有强电负载(如辅热、水泵等)的情况下，根据读取的机型、容量、风档、环境温度和管温，计算得出负载功率，传输给线控器、外机等设备，具体参见以下示例性说明。
步骤41、利用MCU的高速运算，监测负载控制电路(如弱电检测部分)的开断变化，如识别到带有负载，再根据识别到的空调内机机型容量以及获取到的室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率等数据进行算法计算，得出单位时间内的功率。
其中，入管温度、出管温度、系统低压、系统高压均为机组某一个位置的参数信息，通过AD采集、传感器等手段采集获得，用于辅助判断机组的状态。
具体地，辅热功率计算如下：
当容量为2.2～2.8KW时有：
P辅热n＝A1+B1*室内温度T室内-C1*入管温度T入管+D1*出管温度T出管+E1*内风机转速N内风机+F1*风速V风-G1*外环境温度T外环-H1*系统高压P系统高压+I1*系统低压P系统低压+J1*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1为计算系数。
当容量为3.2～4.5KW时有：
P辅热n＝A2+B2*室内温度T室内-C2*入管温度T入管-D2*出管温度T出管+E2*内风机转速N内风机+F2*风速V风+G2*外环境温度T外环-H2*系统高压P系统高压+I2*系统低压P系统低压+J2*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2为计算系数。等等。
不同容量下计算所需参数及计算公式各有不同，MCU根据读取到的机型容量等信息计算出不同负载的功率。将对应负载信息的功率情况与运行时间T1相乘，得出功耗情况W1。
步骤42、通过获取机组的容量、模式、静压及风档结合实验室中对不同机型的试验数据，计算得出内机主板及电机单位时间内的功率，再将该功率与运行时间T2相乘，得出功耗情况W2。
步骤43、综合所有控制电路的负载功耗，得出空调内机负载总功耗，再根据图4中空调内机功率构成，将负载功率W1和内机主板功率W2相加得出单台空调内机运行过程中的动态功耗W总。
图4为空调的内机功率的构成部分的结构示意图。如图4所示，空调的内机功率的构成部分中，内机总功率，包括：内机主板功率、负载功率和电子膨胀阀功率。在检测电路检测到有负载的情况下，负载功率，包括：电加热功率、水泵功率等。
综合以上检测方法和功耗计算方式，可有效提升对空调内机功耗计算的精确度，更具参考价值，同时可降低电量计量的成本具有推广意义。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置弱电检测部分，通过弱电检测部分检测空调内机是否接有强电负载，在空调内机接有强电负载的情况下，计算强电负载的功率，进而结合强电负载的功率计算空调内机的总功率，以根据空调内机的总功率计算空调内机的耗电情况，计算内机各部分功率的方法以及功率计算之前检测电路实时监测空调带载情况，来提高功率计算精准度。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的一种空调内机的功率确定方法，如图5所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调内机的功率确定方法可以包括：步骤S110和步骤S120。
在步骤S110处，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果。所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。具体地，可以通过检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果。
在一些实施方式中，所述空调内机的强电控制部分中的控制开关，包括：继电器(如继电器K1)。
其中，所述检测单元，包括：限流模块(如限流电阻R2)和开关模块。所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块，设置在第一直流电源与所述控制单元之间。
所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，包括以下任一种检测情形：
第一种检测情形：若第一直流电源能够通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述开关模块输出第一电平信号(如低电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入。即，在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，直流电源通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述控制单元检测到第一电平信号(如低电平)。
第二种检测情形：若第一直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述开关模块输出第二电平信号(如稿电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。即，在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述控制单元检测到第二电平信号(如高电平)。
具体地，利用继电器线圈在低电流状态下不显磁性、额定电流显磁性的特点，通过电阻限流，半导体开关器件进行信号电平转换，在附加器件需求最少、要求最低的条件下，实现开环强电负载的弱电检测与控制。这样，相对于对强电负载进行直接检测，通过弱电检测，可实现更安全、低偿高效的开环强电负载检测。同时提高计算内机功率的准确性。从而，能够解决空调内机主板无法判断开环控制的选配强电负载(如水泵、辅热负载等)是否接入，采用累加计算功率时无法准确计算内机功率的问题。
在一些实施方式中，所述开关模块，包括：开关管、上拉模块(如上拉电阻R3)和下拉模块(如下拉电阻R4)。
其中，第一直流电源经所述继电器的线圈和所述限流模块后，连接至所述开关管的控制端(如开关管Q2的基极)。所述开关管的输出端(如开关管Q2的集电极)经所述上拉模块后连接至第二直流电源，所述开关管的输出端还连接至所述控制单元。所述下拉模块连接在所述开关管的控制端和接地端(如开关管Q2的发射极)之间。
具体地，当主板有电，当存在对应强电负载，即存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源通过继电器K1的线圈进行采样、限流电阻R2进行限流并与三极管Q2的基极对地形成回路，三极管Q2饱和导通，CPU检测到低电平。而当主板有电，当不存在对应强电负载，即不存在对应强电负载的控制继电器K1，12V电源无法过继电器K1的线圈、限流电阻R2与三极管Q2基极对地形成回路，三极管Q2的基极通过下拉电阻R4下拉到地，三极管Q2截止，上拉电阻R3将三极管Q2的漏极(即三极管Q2的集电极)电压上拉至CPU电源电压，CPU检测到高电平。
在一些实施方式中，所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，具体包括：在所述空调内机的主板上电后的第一设定时长内，若连续第二设定时长检测到所述开关模块输出第一电平信号(如低电平)，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入。否则，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
具体地，当CPU的IO口在上电之后10秒内连续5秒检测到为低电平则认为接入了对应强电负载，否则认为没有接入对应强电负载。
在步骤S120处，在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率。
具体地，计算内机各部分功率的方法以及功率计算之前检测电路实时监测空调带载情况，根据不同的情况(如是否带有负载的情况)实时计算单个负载及所有负载的功耗情况，结合主板其他部分的功率，最终得到内机主板的总功率。这样，利用累加功率的方法可节省成本且比较有效地计算内机功率，能够解决利用检测电流电压变化来计算空调功率时需要采用高精度传感器导致成本增加的问题，能够提高功率计算精准度。
在一些实施方式中，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一。
步骤S120中确定接入的负载的功率，包括以下至少一种确定过程：
第一种确定过程：在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率。
在一些实施方式中，所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一。
具体地，主板上电，CPU检测对应负载是否接入，从而获取负载信息，获取的负载信息包括是否带有负载A、以及负载A的功率PA。利用MCU的高速运算，监测负载控制电路(如弱电检测部分)的开断变化，如识别到带有负载，再根据识别到的空调内机机型容量以及获取到的室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率等数据进行算法计算，得出单位时间内的功率。
例如：当容量为2.2～2.8KW时有：P辅热n＝A1+B1*室内温度T室内-C1*入管温度T入管+D1*出管温度T出管+E1*内风机转速N内风机+F1*风速V风-G1*外环境温度T外环-H1*系统高压P系统高压+I1*系统低压P系统低压+J1*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1、I1、J1为计算系数。
当容量为3.2～4.5KW时有：P辅热n＝A2+B2*室内温度T室内-C2*入管温度T入管-D2*出管温度T出管+E2*内风机转速N内风机+F2*风速V风+G2*外环境温度T外环-H2*系统高压P系统高压+I2*系统低压P系统低压+J2*压缩机目标频率F压缩机目标频率。A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2为计算系数。等等。
不同容量下计算所需参数及计算公式各有不同，MCU根据读取到的机型容量等信息计算出不同负载的功率。将对应负载信息的功率情况与运行时间T1相乘，得出功耗情况W1。
第二种确定过程：在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
具体地，在控制电路的基础上加上检测电路，MCU(或CPU)通过检测电路监测控制电路的电信号的变化，获取负载信息，动态计算该负载功耗。
在一些实施方式中，所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
具体地，所述空调内机的主板功率和所述风机功率的确定过程，包括：获取所述空调内机的机型、容量、静压和风档，根据所述空调内机的机型、容量、静压和风档，确定所述空调内机的主板功率和风机功率。例如：在空调内机未带有强电负载(如辅热、水泵等)的情况下，确定空调内机的固定功率，如：根据读取的机型、容量、静压和风档，计算得出内机主板及风机功率，传输给线控器、外机等设备。
也就是说，通过获取机组的容量、模式、静压及风档结合实验室中对不同机型的试验数据，计算得出内机主板及电机单位时间内的功率，再将该功率与运行时间T2相乘，得出功耗情况W2。进而，综合所有控制电路的负载功耗，得出空调内机负载总功耗，再根据图4中空调内机功率构成，将负载功率W1和内机主板功率W2相加得出单台空调内机运行过程中的动态功耗W总。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的空调内机的功率确定方法，其特征在于，还包括：发送所述空调内机的总功率的过程。
所述空调内机的数量为一个以上。一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
具体地，内机总功率，包括：内机主板功率、负载功率和电子膨胀阀功率。在检测电路检测到有负载的情况下，负载功率，包括：电加热功率、水泵功率等。综合以上检测方法和功耗计算方式，可有效提升对空调内机功耗计算的精确度，更具参考价值，同时可降低电量计量的成本。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述空调的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过设置弱电检测部分，通过弱电检测部分检测空调内机是否接有强电负载，在空调内机接有强电负载的情况下，计算强电负载的功率，进而结合强电负载的功率计算空调内机的总功率，以根据空调内机的总功率计算空调内机的耗电情况，能够解决利用检测电流电压变化来计算空调功率时需要采用高精度传感器导致成本增加的问题，成本低。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种空调内机的功率确定装置，其特征在于，包括：检测单元和控制单元；其中，
所述检测单元，被配置为检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果；所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入；
所述控制单元，被配置为在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；
所述空调内机的强电控制部分中的控制开关，包括：继电器；
所述检测单元，包括：限流模块和开关模块；所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块，设置在第一直流电源与所述控制单元之间；
所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，包括：
若第一直流电源能够通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述开关模块输出第一电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入；
若第一直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述开关模块输出第二电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
2.根据权利要求1所述的空调内机的功率确定装置，其特征在于，所述开关模块，包括：开关管、上拉模块和下拉模块；其中，
第一直流电源经所述继电器的线圈和所述限流模块后，连接至所述开关管的控制端；所述开关管的输出端经所述上拉模块后连接至第二直流电源，所述开关管的输出端还连接至所述控制单元；所述下拉模块连接在所述开关管的控制端和接地端之间。
3.根据权利要求1所述的空调内机的功率确定装置，其特征在于，所述检测单元，检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，具体包括：
在所述空调内机的主板上电后的第一设定时长内，若连续第二设定时长检测到所述开关模块输出第一电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入；否则，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调内机的功率确定装置，其特征在于，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一；
所述控制单元，确定接入的负载的功率，包括：
在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率；
在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
5.根据权利要求4所述的空调内机的功率确定装置，其特征在于，其中，
所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一；
所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的空调内机的功率确定装置，其特征在于，还包括：
所述空调内机的数量为一个以上；一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机的控制单元，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
7.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的空调内机的功率确定装置。
8.一种空调内机的功率确定方法，其特征在于，包括：
检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，得到检测结果；所述检测结果，包括：所述空调内机的强电控制部分有负载接入，或所述空调内机的强电控制部分没有负载接入；
在所述空调内机的强电控制部分有负载接入的情况下，确定接入的负载的功率，并结合所述空调内机的其它部分的功率，以根据所述负载的功率和所述其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；在所述空调内机的强电控制部分没有负载接入的情况下，根据所述空调内机的其它部分的功率，利用累加的方式确定所述空调内机的总功率；
所述空调内机的强电控制部分中的控制开关，包括：继电器；
检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，具体通过检测单元检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入；所述检测单元，包括：限流模块和开关模块；所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块，设置在第一直流电源与所述控制单元之间；
通过所述检测单元检测所述空调内机的强电控制部分是否有负载接入，包括：
若第一直流电源能够通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块导通，所述开关模块输出第一电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分有负载接入；
若第一直流电源无法通过所述继电器的线圈、所述限流模块和所述开关模块后对地形成回路，所述开关模块无法导通，所述开关模块输出第二电平信号，则确定所述空调内机的强电控制部分没有负载接入。
9.根据权利要求8所述的空调内机的功率确定方法，其特征在于，所述负载，包括：电加热负载、水泵负载中的至少之一；
确定接入的负载的功率，包括：
在所述负载为电加热负载的情况下，获取所述空调内机的电辅热参数，并根据所述空调内机的电辅热参数和设定计算系数，计算得到所述电加热负载的功率；
在所述负载为水泵负载的情况下，将所述水泵负载的额定功率确定为所述水泵负载的功率。
10.根据权利要求9所述的空调内机的功率确定方法，其特征在于，其中，
所述空调内机的电辅热参数，包括：室内温度、入管温度、出管温度、内风机转速、风速、外环境温度、系统低压、系统高压和压缩机目标频率中的至少之一；
所述空调内机的其它部分的功率，包括：所述空调内机的主板功率、风机功率、电子膨胀阀功率中的至少之一。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的空调内机的功率确定方法，其特征在于，还包括：
所述空调内机的数量为一个以上；一个以上所述空调内机中，每个所述空调内机，将自身所属的所述空调内机的总功率发送至所述空调内机所对应的空调外机，以使所述空调外机能够根据所述空调内机的总功率确定所述空调内机的用电量。
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